(57)【要約】【課題】部品管理を簡単にし、また品質特性に関する情報を容易且つ確実に得ることにより、製造管理コスト低減させ、製品の品質を安定させること。【解決手段】光学素子等の光学部品を筐体内に組み付けることにより構成され、光束を走査する走査光学装置において、前記光学部品又は前記筐体に、走査光学装置に関する情報を記憶可能な電子部品を一体的に取り付けることを特徴とする。【選択図】  図１
2007114646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子等の光学部品を筐体内に組み付けることにより構成され、光束を走査する走査光学装置において、
前記光学部品又は前記筐体に、走査光学装置に関する情報を記憶可能な電子部品を一体的に取り付けたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
光束を発する光源と、前記光束を偏向走査する偏向走査手段と、前記光束を結像する光学素子と、前記光源、偏向走査手段、光学素子を収容固定する筐体を備えた走査光学装置において、
前記光学素子に、該光学素子に関する情報を記憶可能な電子部品を一体的に取り付けたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の走査光学装置において、
前記電子部品は前記光学素子に埋め込まれていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の走査光学装置において、
前記電子部品が前記情報を保持し、無線にて前記電子部品と通信する通信手段によって前記品質特性情報の書込み又は読込みが可能であることを特徴とする走査光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の走査光学装置において、
前記情報は、前記光学素子の部品番号、成形型番号、品質特性値、及び走査光学装置の品質特性値のいずれかを含むことを特徴とする走査光学装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体に対して光束を走査する走査光学装置と、を有する画像形成装置において、
前記走査光学装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の走査光学装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザービームプリンターやデジタル複写機等の画像形成装置、およびそれに搭載される走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年は複数の（通常は４色の）トナーによってカラー画像を出力するカラー画像形成装置が増加している。その中でも、タンデム方式のカラー画像形成装置では、走査光学装置を４台搭載し、４色に対応する像担持体に対して４つの光束の走査を同時に行うことで、プリントスピードを向上させている（例えば、特許文献１参照）。また、最近では１台の走査光学装置で複数の光束の走査を行うものもある。
【０００３】
４つの走査を同時に行うカラー画像形成装置においては、各走査線に対応するレンズの特性にばらつきがあると、各像担持体に対する走査線の位置が相対的にずれてしまう。すると、形成された画像にもずれが生じ、４色のトナー像が完全に重ね合わされない現象、即ち色ズレが生じてしまう。
【０００４】
例えば、走査光学装置ごとに走査線の曲りが異なるとき、ドットの書き込み位置が色ごとに図８のようにずれて、画像品質を低下させることになる。このような色ズレを生じさせないためには、装置内に配設される４つの走査レンズの特性を統一させる必要がある。
【０００５】
ここで、樹脂製の走査レンズは複数個を同時に成形することから、成形の型ごとに光学的特性のばらつきが存在する。また成形のロットごとにもばらつきが存在する。このため、異なる成形型や成形ロットにおいて成形した走査レンズを組み合わせると、走査レンズ間のばらつきが生じやすい。
【０００６】
したがって、レンズの特性を統一させるために、次のような方策が採られている。まず、同一の成形型又は同一の成形時点で成形されて同一の特性を有する走査レンズを、予めグループにまとめて仕分けておく。そして組立工程においては、仕分けられた同一グループにある走査レンズを、同じ画像形成装置に使用される走査光学装置の走査レンズとして組み付ける。こうして同じ品質特性を有する走査光学装置を得ることが行われている。
【０００７】
例えば、同一の特性を有する走査レンズを選定するために次のようなことが行われている。まず、同時に成型された複数個の走査レンズの表面に成形された時の情報を、走査レンズ上面に突起状に形成して示しておく（例えば、特許文献２参照）。また、走査レンズ上にレンズ特性と関連付けたバーコードを貼り付けて表示しておく。
【０００８】
次に、示された情報を目視にて確認した後、同じ特性の走査レンズを仕分ける。そして、仕分けをした同一特性の走査レンズを４つ選択し、同一の画像形成装置に使用される４つの走査光学装置に対して、それぞれ組み付ける。このようにすると、同一の走査線曲がり等のレンズ特性を有する走査光学装置が４つ形成されるため、色ズレが起こりにくく、画像の調整もしやすくなる。こうして、画像形成装置の画像品質を維持している。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１８６２５４号公報
【特許文献２】特開平０６−０７５１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２のようにレンズに突起等の形状を設けると、走査レンズの成形時に樹脂の流動を妨げ、走査レンズ内部にひずみを発生させて、走査レンズの特性を悪化させる原因となってしまう。またバーコードラベルを貼って管理する方法では、小型レンズでは貼り付けスペースが不足するという問題もある。また、比較的大きなレンズで貼り付け可能であっても、バーコードラベルでは情報量が限定されているため、大きな情報を盛り込めないという問題もある。また、光学ユニットはカバーで覆われることから、完成後にはレンズの情報が得られなくなるという問題もある。
【００１１】
また、多くの場合、キャビと成形ロットを選択した第１走査レンズと第２走査レンズを組み合わせた上で、組み込む光学ユニットにおいて高度な調整を行うが、これら走査レンズをあらかじめ仕分けし整列させておく必要があって仕分け作業の工数がかかっている。
【００１２】
また走査レンズ特性に応じた選別作業は、作業者の目視確認に頼っているため、仕分け誤りが発生するおそれもある。
【００１３】
本発明の目的は、部品管理を簡単にし、また品質特性に関する情報を容易且つ確実に得ることにより、製造管理コスト低減させ、製品の品質を安定させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、光学素子等の光学部品を筐体内に組み付けることにより構成され、光束を走査する走査光学装置において、前記光学部品又は前記筐体に、走査光学装置に関する情報を記憶可能な電子部品を一体的に取り付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、電子部品に走査光学装置に関する情報が記憶されているため、製造時に前記電子部品に記憶されている情報を読込むことで、前記情報を得ることができる。このため、光学部品の品質を左右する成形型の番号等を前記光学部品に記載し、その記載に基づいて仕分ける必要がない。このため、部品管理を簡単にし、また品質特性に関する情報を容易且つ確実に得ることにより、製造管理コスト低減させることができる。また、前記情報に基づいて、光学部品の最適な組合せを選択することができるため、製品の品質も安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。説明にあたり、画像形成装置の全体説明、走査光学装置の全体説明をした後、本発明の特徴部分である電子部品を組み込んだ光学部品の構成及び作用について説明する。
【００１７】
（画像形成装置50）
図２は画像形成装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、画像形成装置50は、カラー画像形成装置の場合、像担持体となる４つの感光体ドラム51を有する。
【００１８】
感光体ドラム51の周辺には、感光体ドラム51の表面を一様に帯電するコロナ放電器等の帯電手段52と、感光体ドラム51に対してレーザー等により露光を行ない静電潜像を形成するための露光手段としての走査光学装置53、感光体ドラム51の表面に形成される前記静電潜像に対してトナーを供給してトナー像に顕像化する現像手段54と、前記トナー像を記録材に転写するための転写用コロナ放電器等の転写手段55等が配置されており、画像形成部を形成している。
【００１９】
また、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋに対応した４つの画像形成部の下には、記録材を保持する記録材収納部56が配設されており、画像形成部よりも記録材搬送方向上流側には記録材を画像形成部に搬送する給送手段57が、また画像形成部よりも記録材搬送方向下流側には記録材に対して転写されたトナー像を定着させるための定着手段58が配設される。
【００２０】
画像形成時においては、記録材収納部56に収納されている記録材Ｓが、給送手段57によりピックアップされ、感光体ドラム51と転写手段55とに挟持される画像転写位置に送られる。一方、感光体ドラム51には帯電手段52、走査光学装置53、現像手段54の作用によりトナー像が形成されている。
【００２１】
このため、記録材Ｓが前記画像転写位置まで搬送されて、記録材Ｓが感光体ドラム51と転写手段55とに挟持された状態となるタイミングで、転写手段55に電荷を付与すると、感光体ドラム51に形成されたトナー像が転写手段55方向に静電的に引き寄せられる。
【００２２】
こうして、４色のトナー像が記録材Ｓに対して重畳して転写される。最後に定着手段58内において加圧・加熱処理され、重畳転写されたトナー像が記録材Ｓ上に定着する。その後、記録材Ｓは画像形成装置上部の排出部59に排出されて画像形成動作を終了する。
【００２３】
（走査光学装置53）
図３は走査光学装置の構成を説明する図であり、走査光学装置53に含まれる各構成部材の機能を説明するための図である。
【００２４】
図３に示すように、走査光学装置53は、光学部品として、半導体レーザ装置１と、コリメータレンズ２と、シリンドリカルレンズ３と、偏向反射面を有する回転多面鏡（偏向走査手段）４と、回転多面鏡４を回転させる手段であるスキャナモータ５と、第一走査レンズ（光学素子）６及び第二走査レンズ（光学素子）７と、を有する。
【００２５】
上記光学部品は、走査光学装置53の筐体としての光学箱８に一体的に収納、保持され、光学ユニットを形成している。尚、第一走査レンズ６及び第二走査レンズ７には、電子部品としてＩＣチップ９が組み込まれている。ＩＣチップ９については後に詳述する。
【００２６】
走査光学装置53はこのような構成により、次のように感光体ドラム51に対して露光を行なう。まず、半導体レーザ装置１から発生する光束を、コリメータレンズ２により平行光束にする。平行光束は、シリンドリカルレンズ３により線状に集光され、回転多面鏡４の偏向反射面に当てられる。
【００２７】
回転多面鏡４において偏向反射された光束は、走査レンズ６、７によって、感光体ドラム51上においてスポットを形成するように集光される。また、走査レンズ６、７は、前記スポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このため、感光体ドラム51上には、回転多面鏡４の回転によって反射され照射される光束により主走査が行われる。一方、感光体ドラム51がその円筒の軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。このようにして感光体ドラム51の表面には前述した静電潜像が形成されることになる。
【００２８】
（ＩＣチップ９を有する第一走査レンズ６、７）
本実施形態の特徴部分である、光学部品に電子部品を組み込んだ構成について説明する。図１は本実施形態に係る走査レンズ６及びＩＣチップ９の説明図である。図１（ａ）は第一走査レンズ６の斜視図であり、図１（ｂ）はＩＣチップ９の模式図である。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、走査レンズ６は、光透過性の樹脂材料を型（キャビティ）の内部に射出して成形される。また、第一走査レンズ６の内部には、回転多面鏡４により走査される光束が通る領域Ａよりも外側の位置に、ＩＣチップ９が埋め込まれている。
【００３０】
ＩＣチップ９は、外形寸法が数ｍｍ以下の大きさで、無線で通信することができる電子部品である。ＩＣチップ９は内部に、少なくとも図１（ｂ）に示すように、アンテナ９ａと、アンテナを介して情報を送受信する送受信手段９ｂと、情報を記憶する記憶手段９ｃと、各手段を制御する制御手段９ｄと、を有する。
【００３１】
本実施形態においては、ＩＣチップ９の記憶手段９ｃに、走査レンズ６を成形した型の番号（キャビ番号）や、成形ロット等の情報といった、走査レンズの品質の特性に係わる情報（品質特性情報）を電気的に記憶させる。成形ロットとは、例えば、キャビ番号に加えて、第一走査レンズ６の成形日、成形時刻等の情報、又は投入材料の切替え時等により更新される型の状態、成形タイミングの情報である。また、ＩＣチップ９には更に他の情報を書き込みする容量があり、走査光学装置の品質特性に関する情報を後から書き込んで保持することができる。
【００３２】
（ＩＣチップ９と通信する通信手段100）
ＩＣチップ９の記憶手段９ｃに対して情報を書込んだり、記憶手段９ｃからの情報を読取る際には、図４に示すようなリーダライタ等の通信手段100を使用する。通信手段100は、ＩＣチップ９に対して信号及び情報を送受信する送受信ヘッド101と、送受信ヘッド101への信号を制御するコントローラ102と、を有する。これにより、ＩＣチップ９の記憶手段９ｃに対して品質特性情報を書き込んだり，記憶手段９ｃから品質特性情報を読取ったりすることができる。
【００３３】
（製造時の品質管理について）
走査光学装置53及びこれを用いた画像形成装置50を製造する際に、ＩＣチップ９と通信手段100とを用いて品質管理を行う手順について説明する。
【００３４】
まず、図４に示すように、第一走査レンズ６（又は不図示の第二走査レンズ７）を成形する成形機から取り出すと、第一走査レンズ６に埋め込まれたＩＣチップ９には、通信手段100により、成形機の型番号や、成形ロット等を書き込む。これにより、成形された走査レンズ６、７は、それぞれに品質特性情報を有するものとなる。
【００３５】
成形された走査レンズは、図５に示すように、種類に応じてそれぞれ同種のトレイに収納される。例えば、第一走査レンズ６は第一トレイ103に収納され、第二走査レンズ７は第二トレイ104に収納される。ここで、走査レンズ６、７には、ＩＣチップ９に品質特性情報が記録されており、当該品質特性情報は前述の通信手段100によっていつでも読取ることで把握することが可能である。
【００３６】
このため、同種のトレイに載っている走査レンズは、必ずしもキャビ番号、成形ロット等を同一として品質特性を一致させておく必要はない。この結果、組立工程前に各光学部品を、同一の光学部品ごとに予め仕分けておく必要がなくなり、製造工程における作業の一つを削減することができる。即ち、組立工程における仕分け作業を削減することができで、生産性が向上する。
【００３７】
次に、ＩＣチップ９に格納されているキャビ番号、成形ロット等を参照しつつ、走査レンズ６、７に対して品質特性の検査がなされる。すると、キャビ番号ごと、成形ロットごとの品質特性をデータ化することができる。
【００３８】
そして出荷前に、通信手段100から走査レンズ６、７に付帯されているＩＣチップ９に対して、前述の検査によって把握された品質特性を伝送する。これにより、走査レンズ６、７のＩＣチップ９に品質特性情報が格納される。
【００３９】
このように、多くの情報量を格納することができるＩＣチップ９を光学部品に埋め込むことで、その光学部品が有する詳細な品質特性を一体的に有することができる。
【００４０】
また、このようにＩＣチップ９が光学素子内に埋め込まれているため、走査光学装置の組立工程において、他の部材と干渉することが無く、容易に組立てることができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、走査光学装置53の品質特性に最も影響する走査レンズ６、７にＩＣチップ９を埋め込むこととした。このため、走査レンズ６、７の品質を安定させることで、走査光学装置53の品質特性全体の品質を安定させやすいといった利点もある。
【００４２】
尚、出荷前に、必ずしも出荷前に、ＩＣチップ９に品質特性情報を格納する必要はない。例えば、前述した検査により得られた品質特性のデータを、通信回線を通して、組立工程へ伝達する方法でもよい。この場合、組立工程において、通信手段100を用いて走査レンズ６、７のキャビ番号や成形ロットを把握し、前述の品質特性のデータと照合することとしてもよい。
【００４３】
走査光学装置53の組立工程においては、まず、図５で示すように、複数の同一種類の走査レンズ６、７が乗せられているトレイ103、104が一組又は複数組、供給される。次に、通信手段100を用いて、第一走査レンズ６のＩＣチップ９と、第二走査レンズ７のＩＣチップ９とからそれぞれ、品質特性情報を取得する。そして、あらかじめプログラムされたルーチンによりそれぞれの品質特性情報を照会し、第一走査レンズ６と第二走査レンズ７との最適な組み合わせを得る。ここで得られた最適な走査レンズ６、７の組み合わせを、図示しないディスプレイ等の表示装置において、トレイの番号及び走査レンズの番号を表示する。これにより、作業者は表示装置で指示された第一走査レンズ６と第二走査レンズ７とトレイから取り出し、走査光学装置53の光学箱８に組み付けて、組立てる。
【００４４】
このようにして組み合わされた走査レンズ６、７の光学的な特性は、１組あるいは複数組の第一及び第二走査レンズの組合せの中で最適なものとなる。即ち、例えば、４つの走査光学装置53を用いて画像を形成する場合には、全ての走査光学装置53の走査線の曲がりを抑制するように組合せれば、全ての感光体ドラム51に対して走査線の曲がりが抑制される。すると、４つの感光体ドラム51上に形成される静電潜像やトナー像の形状が均一化される。このため、それら４色のトナー像を記録材Ｓ上に重畳転写するときに、各トナー像は確実に重なることになり、色ズレ等を防止することができる。
【００４５】
以上のように、走査レンズ６、７に付帯されるＩＣチップ９と、ＩＣチップ９に対して品質特性情報の読書きを行う通信手段100とを利用することで、走査光学装置53の製造時において、部品管理費用のコストダウンができると同時に、走査光学装置53の品質特性ばらつきを抑えて、品質を安定させることができる。
【００４６】
（交換時の品質管理について）
画像形成装置50中の走査光学装置53を交換する際に、品質管理を行う手順について説明する。
【００４７】
走査レンズ６、７には、ＩＣチップ９が埋め込まれている。そして、ＩＣチップ９内には、製造時に格納された品質特性情報が記憶されている。また、各走査光学装置53の走査レンズ６、７に含まれるＩＣチップ９の品質特性情報は、画像形成装置内の図示しないメモリに伝達され、記録保持されている。
【００４８】
４台の走査光学装置のうち、いずれか１台又は複数台が何らかの要因で故障する等して交換が必要なることがある。この場合、画像形成装置の不図示のＣＰＵ等の制御装置は、故障した走査光学装置を特定する。そして、ユーザに交換を促す表示を行う。
【００４９】
その際に交換対象となる走査光学装置の走査レンズ６、７の品質特性情報又はそのコードを出力する。この出力においては、表示パネルのような表示手段に表示させる方法や、記録材Ｓにその旨を印刷してプリントアウトする方法がある。プリントアウトをして主る力する場合、走査光学装置53のうち、たとえ１台又は複数台が故障しても全てが故障しない限り、他の走査光学装置を動かすことでプリントアウトをすることは可能である。このため、ユーザは故障した走査光学装置の情報を得ることができる。
【００５０】
ここで、表示パネルに走査光学装置53の交換を促す際に、同時に前記メモリに格納した交換すべき走査光学装置53の品質特性情報をも表示する。すると、ユーザは、交換をすべき走査光学装置53は、いかなる品質特性情報があるかを把握することができる。
【００５１】
ここで、例えば、サービスマンのような専門の交換作業者がいる場合、ユーザが故障の旨と前記故障した走査光学装置53の品質特性情報を前記サービスマンに伝えることができる。サービスマンはその品質特性情報を有する走査光学装置53を持参して交換作業を行うことができる。
【００５２】
このように、ユーザが交換すべき走査光学装置を特定し、その走査光学装置の品質特性情報をユーザが把握することができ、かつサービスマンに予めそれらの情報を伝えることで、サービスマンは予め交換すべき走査光学装置の品質特性情報を把握することができる。このため、サービスマンが、実際に走査光学装置を視認して故障箇所や品質特性情報を確認する必要がなくなる。このため、交換の手間を削減することができ、交換作業に係るコストを大幅に削減することができる。
【００５３】
また、走査レンズ６、７に含まれるＩＣチップ９の情報が、画像形成装置のメモリーに伝達される仕組みを備えていない場合もある。この場合は、次のような手順で適切な走査光学装置に交換すればよい。
【００５４】
即ち、ユーザから走査光学装置故障の連絡を受けたサービスマンは、品質特性の異なる複数の走査光学装置を持参する。同時に、送受信ヘッド201と、送受信ヘッド201への信号を制御するコントローラ202とを有する通信手段200（図６参照）を持参する。そして、画像形成装置を検査して、交換対象の走査光学装置を特定して取り出し、図６に示すように、通信手段200を用いて走査光学装置53内に配設されているＩＣチップ９と通信する。これにより、ＩＣチップ９に格納されている光学部品の品質特性情報を取得する。そして、当該品質特性情報をもとにして、交換すべき品質特性の走査光学装置を選択し、画像形成装置に取り付ける。
【００５５】
このように、サービスマンがＩＣチップ９から直接品質特性情報を取得し、画像形成装置内に組み付けられている走査光学装置の品質特性に最も適している走査光学装置を取り付けることで、画像形成装置の画像形成における品質を維持することができる。
【００５６】
このようにして、走査光学装置故障時の交換において、画像形成装置の品質特性に合った走査光学装置を提供でき、作業者における品質を安定させてサービス向上につなげることができる。
【００５７】
〔他の実施形態〕
前述の実施形態においては、走査レンズ６、７の内部にＩＣチップ９を埋め込んで一体的に保持する構成であったが、これに限るものではない。即ち、図７に示すように、光束が通る領域Ａよりも外側であれば、走査レンズの表面に貼り付けて、一体的に保持する構成としてもよい。走査レンズ６、７の成形後に外部からＩＣチップ９を付帯するので、樹脂を成形する際にＩＣチップ９を埋め込む手間が無くなり、容易に走査レンズの形状を得ることができる。このため、生産性が向上する。
【００５８】
前述の実施形態においては、走査レンズ６、７に付帯されたＩＣチップ９内に、付帯される光学素子である走査レンズの品質特性情報を保持したが、これに限るものではない。例えば、保持するデータは、少なくとも、前記光学素子の部品番号、成形型番号、品質特性値、及び走査光学装置の品質特性値のいずれかを含めばよく、その他にも、レンズの全像高にわたる深度データ、レンズ以外にミラーの全像高にわたる反射率、走査光学装置自体の特性等を含んでもよい。
【００５９】
また、ＩＣチップは走査レンズ以外のレンズや、光学箱８や、光学箱８の蓋などの走査光学装置の形成する部品のいずれかに取り付いていても良い。
【００６０】
また、従来の管理方法と共存させたいときなどは、走査光学装置等に貼るバーコードシールにＩＣチップが入っている構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】走査レンズ及びＩＣチップの説明図。
【図２】画像形成装置の概略構成を示す図。
【図３】走査光学装置の構成を説明する図。
【図４】走査レンズのＩＣチップに情報を書込む状態の説明図。
【図５】走査レンズをトレイに乗せた図。
【図６】通信手段と走査光学装置とが通信をする状態を示す図。
【図７】他の実施形態の走査レンズの説明図。
【図８】走査線曲がりを説明する図。
【符号の説明】
【００６２】
１…半導体レーザ装置（光源）
４…回転多面鏡（偏向走査手段）
６…第一走査レンズ（光学素子）
７…第二走査レンズ（光学素子）
８…光学箱（筐体）
９…ＩＣチップ（電子部品）
50…画像形成装置
51…感光体ドラム（像担持体）
53…走査光学装置
100…通信手段
200…通信手段
【図１】
2007114646.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007114646.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007114646.tif 000009
【図８】
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